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解读电力电子技术中的并联逆变器控制策略

解读电力电子技术中的并联逆变器控制策略并联逆变器是电力电子技术中一种常见的电力转换装置,它对电力

系统的控制策略起到至关重要的作用。本文将从电力电子技术的角度

出发,解读并联逆变器控制策略的相关内容。

一、并联逆变器的基本原理

并联逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。它由多个逆

变器模块组成,每个模块负责将直流电能转换为交流电能,并将其与

其他模块输出的电能进行并联。这样做有助于提高系统的功率密度和

可靠性。

二、传统控制策略

1. 线性控制策略

传统的线性控制策略通常采用PID控制器来实现。PID控制器能够

通过调节逆变器的输出电流或电压,来控制逆变器的输出功率。然而,传统的线性控制策略往往对于非线性系统表现不佳,无法满足高性能

的要求。

2. 模块间通信策略

为了提高并联逆变器的控制性能,研究者们提出了模块间通信策略。该策略通过模块间的通信,实现了对逆变器输出电压、电流等关键参

数的精确控制。这种策略能够增强系统的稳定性和可靠性,提高电能

转换效率。

三、先进控制策略

1. 非线性控制策略

为了解决传统线性控制策略的不足,研究者们提出了一系列的非线性控制策略。例如,模糊控制器、神经网络控制器等。这些非线性控制策略能够更好地适应复杂的逆变器系统,并提供更高的控制精度和动态响应速度。

2. 预测控制策略

预测控制策略是一种基于模型预测的控制方法。它通过建立逆变器的数学模型,预测未来一段时间内的输出行为,并根据预测结果来调节控制器的输出。这种策略能够克服传统控制方法中的滞后现象,提高系统的响应速度和稳定性。

四、应用案例

并联逆变器控制策略在实际应用中具有广泛的前景。以太阳能发电系统为例,借助并联逆变器,可以将太阳能板产生的直流电能转换为交流电能并注入电网。通过合理选择并联逆变器的控制策略,可以实现太阳能发电系统的最大功率追踪和功率因数控制。

另外,电动汽车充电桩系统中也广泛采用并联逆变器。控制策略的优化可以提高充电桩系统的效率和稳定性,同时满足用户对充电速度和电池寿命的需求。

五、总结

通过对电力电子技术中的并联逆变器控制策略进行解读,我们了解到传统线性控制和模块间通信等控制策略的局限性,以及先进控制策略的优势。合理选择适用的控制策略,对于提高并联逆变器的性能指标和实现系统的稳定运行具有重要意义。未来,随着电力电子技术的不断发展,我们可以期待更多高效、可靠的并联逆变器控制策略的出现。

光伏发电逆变器并联技术研究

光伏发电逆变器并联技术研究 摘要:文章主要是分析了三相逆变器控制技术,在此基础上讲解了逆变器并 联控制技术,以及逆变器的并联控制,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。 关键词:三相逆变器;环流;模糊控制 1前言 目前,我国电力电子技术快速发展,同时也推动了光伏发电技术的发展进程,三相逆变器是光伏发电系统中重要的组成部分,并有着十分重要的作用。为此文 章对三相逆变器控制技术展开了研究和探讨。 2三相逆变器控制技术 从传统的集中供电到分布式供电的交流供电系统发展中,逆变器并联运行的 控制技术是必不可少的关键技术。传统的集中式电源采用集中式逆变器,由于成 本高,体积大,安装难度大,运行可靠性差等原因,该方法的实用性越来越差。 只要出现故障点,整个系统就会瘫痪。在研究并联系统的控制技术时,首先要研 究各电源控制技术的模块化供应,模块化功率控制技术可以使系统具有更好的稳 态性能和动态性能。稳态性能主要体现在各个电源电压幅值和其稳定性、准确性上,第二阶段动态该模块的性能主要体现在输出电压、电流谐波含量(THD)和 负载上突变。 2.1数字PID控制 数字PID控制具有操作简单、参数调整方便等优点,在工程领域得到了广泛 的应用。早期的逆变器只能采用模拟PID控制,系统测试采用电压单环反馈控制,稳态和动态性能较差,非线性负载系统无法得到有效控制。在反馈中引入滤波电 感或滤波电容,无法有效控制系统,但使用模拟电路来实现这一功能会更加困难

与复杂,数字信号处理芯片的出现很快解决了这一问题,使控制器的设计更加简单方便。 2.2重复控制 重复控制是一种基于内模的控制方法理论。原理是将作用于系统外部信号的动态模型嵌入控制器中,形成高精度的控制系统。因此,只要使用预定频率的周期信号,系统就可以随时跟踪周期信号时间。如果将其添加到控制器的前向通道中,可以反复控制和使用信号。系统模型越精确,带有无差拍控制的逆变器的输出功率质量越高,总谐波含量越低,动态特性越好。因此,在实际控制中,一旦受控对象的数学模型不准确,输出将变得不稳定。 2.3滑模变结构控制 滑模变结构控制本质上是一类特殊的非线性控制,其非线性表现为控制的不连续性,这种控制策略与其它控制的不同之处在于系统的“结构”并不固定,而是可以在动态过程中根据系统当前的状态(如偏差及其各阶导数等)有目的地不断变化,迫使系统按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动。由于滑动模态可以进行设计且与对象参数及扰动无关,这就使得变结构控制具有快速响应、对参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辩识,物理实现简单等优点。该方法的缺点在于当状态轨迹到达滑模面后,难于严格地沿着滑模面向着平衡点滑动,而是在滑模面两侧来回穿越,从而产生颤动,即抖振问题。 3逆变器并联控制技术 (1)并联的各电源模块能够对电网进行自动投切,并且在进行自动投切时不能对电网产生较大的冲击。当系统中有新的逆变模块进行投切时,系统总的输出波形不能发生太大的畸变,这就要求系统的输出电压和电网电压之间的频率、相位、幅值、相序等参数的差别要小于系统允许的误差范围内,否则会对电网和光伏发电系统产生冲击造成输出失真。 (2)在系统允许的输出电压和负载范围内,要求各电源模块能够对系统的输出功率实现快速的均分,包括有功功率的均分和无功功率的均分。如果逆变器

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率分配策略

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率 分配策略 电力电子技术中的并联逆变器是一种重要的电力转换装置,通过将 多个逆变器并联运行,可实现高容量、高效率、高可靠性的电能转换。在实际应用中,如何合理地分配并联逆变器的输出功率,成为了一个 关键问题。本文将对并联逆变器输出功率分配策略进行解读,探讨其 原理和应用。 1. 并联逆变器的基本原理 并联逆变器由多个逆变器单元组成,每个逆变器单元都可以独立地 将直流电能转换为交流电能。在并联运行时,逆变器单元的输出功率 需要进行合理分配,以实现系统的高效运行。 2. 基于电压控制的功率分配策略 其中一种常见的并联逆变器输出功率分配策略是基于电压控制的。 具体实现方法是通过对并联逆变器单元的直流侧电压进行测量和监控,然后根据测量值进行功率的分配。当某个逆变器单元的直流侧电压过 高时,系统会自动降低该单元的输出功率,将功率转移至其他单元, 以实现输出功率的均衡分配。 3. 基于电流控制的功率分配策略 除了基于电压控制的策略外,还有一种常见的功率分配策略是基于 电流控制的。这种策略是通过测量和监控并联逆变器单元的输出电流,并根据电流值进行功率的分配。当某个逆变器单元的输出电流过高时,

系统可以自动降低该单元的输出功率,将功率转移到其他单元,以实 现输出功率的合理分配。 4. 功率分配策略的优势与应用 并联逆变器输出功率分配策略具有以下几个优势。首先,它可以提 高系统的整体效率,避免因某一逆变器单元负载过大而导致效率下降。其次,它可以提高系统的稳定性和可靠性,当某个逆变器单元发生故 障时,其他单元可以接管其功率,保证系统的正常运行。最后,它还 可以延长逆变器单元的使用寿命,因为功率分配策略可以避免单个逆 变器单元长时间运行在高功率状态下。 功率分配策略在电力电子技术的多个领域有广泛的应用。例如,光 伏发电系统中的逆变器并联运行时,通过合理的功率分配策略可以提 高系统的光伏电能利用效率。另外,电动汽车充电桩中的并联逆变器 也需要根据充电需求进行功率的分配,以满足不同车辆的充电需求。 综上所述,电力电子技术中的并联逆变器输出功率分配策略是一项 重要的技术,对于提高系统的效率、稳定性和可靠性具有重要意义。 基于电压控制和电流控制的功率分配策略是常见的实现方法,广泛应 用于多个领域。未来,随着电力电子技术的不断发展,更加高效、精 确的功率分配策略将被提出和应用,进一步推动并联逆变器技术的发展。

解读电力电子技术中的并联逆变器输出波形

解读电力电子技术中的并联逆变器输出波形在电力电子技术领域中,并联逆变器作为一种常见的输出电力质量调节器件,具有广泛的应用。并联逆变器的输出波形是其性能优劣的重要指标之一。本文将对并联逆变器输出波形进行解读,以帮助读者更好地理解其原理与应用。 一、并联逆变器概述 并联逆变器是一种采用逆变器将直流电压转换为交流电压的装置。它具有多个逆变器并联连接的结构,可以实现多个逆变器同时工作,提高系统的输出功率。并联逆变器的输出电流和电压波形对负载侧产生重要影响,直接关系到电力质量的好坏。 二、并联逆变器的输出波形特点 1. 正弦波形输出 并联逆变器的一大特点是可以输出近似正弦波形的交流电压。这得益于其采用了PWM(脉宽调制)技术,通过对直流电压进行高频开关控制,将输出电压波形逼近于正弦波。这种近似正弦波形的输出可以满足对电力质量要求较高的应用场景,减少对负载设备的干扰。 2. 低谐波含量 谐波是指频率是基波整数倍的波形成分。并联逆变器通过PWM技术控制开关器件的开关状态,可以有效地控制输出波形的谐波含量。

通常,电力系统对谐波含量有一定的限制要求,而并联逆变器的输出波形能够满足负载对谐波要求的限制。 3. 高频短时波动 并联逆变器输出波形在高频范围内可能会出现短时波动现象。这是由于开关器件的特性导致的,在切换过程中会出现一定的波动。通常情况下,这种短时波动对负载的影响较小,不会造成明显的故障。 三、并联逆变器输出波形的应用分析 并联逆变器的优势在于对输出负载具有较好的适应性,适用于多种应用场景。下面将从两个方面对其输出波形的应用进行分析。 1. 并联逆变器在电力系统中的应用 并联逆变器在电力系统中常用于电压调节和有功功率控制。其输出波形能够与电网的电压波形同步,满足电力系统对电能质量的要求。并联逆变器可以将直流电压转换为交流电压,稳定电网电压,提高电能的传输效率。 2. 并联逆变器在新能源发电中的应用 新能源发电系统中,如太阳能发电和风能发电等,通常需要将直流能量转换为交流能量。并联逆变器在该领域的应用广泛,能够满足输出波形要求,并提高电能的利用率。并联逆变器通过控制输出波形的频率和幅值,实现对电网的并网。 四、总结

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率调节方法

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率 调节方法 电力电子技术在现代电力系统中发挥着至关重要的作用。而在电力 电子技术中,我们经常会遇到并联逆变器这一关键设备。并联逆变器 广泛应用于可再生能源发电系统、微电网和大型工业电力系统等领域。在实际应用中,如何有效地调节并联逆变器的输出功率成为了一项重 要的技术挑战。本文将对电力电子技术中的并联逆变器输出功率调节 方法进行解读。 一、功率调节方法1:PWM调制技术 通过脉冲宽度调制(PWM)技术可以实现对并联逆变器输出功率 的精确调节。PWM调制技术是一种将模拟波形转换为脉冲信号的方法,通过调节脉冲信号的宽度可以控制输出功率的大小。该方法通过控制 逆变器开关器件的导通和关断时间,从而调节输出功率。在PWM调制技术中,采用的调制波形常见的有三角波、正弦波等,可以根据实际 应用的要求选择不同的波形进行调制。 二、功率调节方法2:电压/电流控制 除了使用PWM调制技术外,还可以通过电压/电流控制的方式实现 并联逆变器的输出功率调节。在电压控制方法中,通过控制逆变器输 出端的电压值,进而调节输出功率的大小。而在电流控制方法中,则 是通过控制逆变器输出端的电流值来实现对输出功率的调节。这两种

控制方法可以根据实际需求选择使用的方式,并且可以根据系统的反 馈信号进行闭环控制,提高功率控制的精度和稳定性。 三、功率调节方法3:MPPT技术 最大功率点跟踪(MPPT)技术是一种通过调节逆变器的输出电压 或电流来实现对输出功率的调节。MPPT技术常用于可再生能源发电系统中,如太阳能电池板和风能发电系统。这种技术通过不断调整逆变 器的工作点,使得系统能够在最大功率点附近工作,从而充分利用可 再生能源的能量,并实现最高的转换效率。MPPT技术一般使用微处理器或数字信号处理器对系统进行实时监测和调节,以实现对输出功率 的精确控制。 四、功率调节方法4:多级逆变器控制 在一些特殊的应用场景中,为了实现更高功率的输出,可以采用多 级逆变器来进行功率调节。多级逆变器由多个逆变器级联而成,每个 逆变器负责输出一个部分功率。多级逆变器的优点是可以提高系统的 输出功率和转换效率,同时具备更好的电流和电压波形质量。对于高 功率、高精度的应用场景,多级逆变器控制是一种有效的调节方法。 总结: 在电力电子技术中,并联逆变器的输出功率调节方法多种多样,从PWM调制技术到电压/电流控制,再到MPPT技术和多级逆变器控制,每种方法都有独特的优势和适用范围。根据具体的应用需求,我们可 以选取适合的调节方法来实现对并联逆变器输出功率的精确控制。这

多逆变器并联的均流控制策略

多逆变器并联的均流控制策略 多逆变器并联的均流控制策略是指通过将多个逆变器连接在一起并联运行,实现电流的均匀分配和控制的一种技术手段。在实际应用中,多逆变器并联可以提高系统的输出功率和可靠性,同时还可以降低每个逆变器的负载和温度,延长其使用寿命。 多逆变器并联的均流控制策略可以分为硬件控制和软件控制两种方式。硬件控制主要通过电路设计和元件选择来实现,而软件控制则主要通过算法和控制策略来实现。 在硬件控制方面,可以采用电流传感器和电流分配电路来实现逆变器之间的电流均衡。电流传感器可以实时监测每个逆变器的输出电流,并将其反馈给控制器。控制器根据反馈信号调整每个逆变器的输出功率,使其输出电流保持在设定值附近。电流分配电路则根据每个逆变器的输出电流大小来调整其输出电压,以实现电流的均衡分配。 在软件控制方面,可以采用分布式控制算法和通信协议来实现逆变器之间的协调控制。分布式控制算法可以将整个并联系统划分为多个子系统,并为每个子系统分配一个控制器。控制器之间通过通信协议进行数据交换和协调,以实现逆变器之间的电流均衡。常用的通信协议包括CAN总线、Modbus和Ethernet等。

除了硬件控制和软件控制,还可以采用自适应控制算法来实现逆变器之间的电流均衡。自适应控制算法可以根据系统的运行状态和负载情况,动态调整每个逆变器的输出功率和电流分配策略,以实现最佳的电流均衡效果。 多逆变器并联的均流控制策略在实际应用中具有广泛的应用前景。它不仅可以提高系统的输出功率和可靠性,还可以降低每个逆变器的负载和温度,延长其使用寿命。同时,多逆变器并联还可以实现系统的容错能力,当其中一个逆变器发生故障时,其他逆变器仍然可以正常工作,保证系统的稳定运行。 总之,多逆变器并联的均流控制策略是一种有效提高系统性能和可靠性的技术手段。通过合理选择硬件和软件控制方式,并采用自适应控制算法进行优化,可以实现逆变器之间的电流均衡,提高系统的整体性能和可靠性。这对于推动逆变器技术的发展和应用具有重要意义。

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率因数

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率 因数 电力电子技术是现代电力系统中的重要组成部分,其应用广泛,其 中并联逆变器作为一种常见的电力电子器件,具有调节电压和频率的 能力,被广泛应用于交流电能的变换和控制过程中。在并联逆变器中,输出功率因数是一个重要的参数,影响系统的效率和稳定性。本文将 对并联逆变器输出功率因数进行解读。 一、并联逆变器的工作原理 并联逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电力电子器件。它 由多个逆变模块组成,每个逆变模块负责一个输入直流电压通道,通 过控制每个逆变模块的输出相位和宽度,可以实现对输出交流电压的 调节。并联逆变器通过控制多个逆变模块的输出,可以实现对输出功 率的调节和分配。 二、并联逆变器输出功率因数的定义 功率因数是用于衡量负载对电网的负载状况的指标,它反映了电能 消耗的效率。在并联逆变器中,输出功率因数定义为输出有功功率与 输出视在功率之比。当输出功率因数为1时,表示输出功率与输出电 压电流同相位,负载对电网的负载状况优良;当输出功率因数小于1时,表示输出功率与输出电压电流不同相位,负载对电网的负载状况 较差。 三、影响并联逆变器输出功率因数的因素

1. 控制信号的精度:控制信号包括输出电压的幅值、频率和相位等,这些参数的精度直接影响到并联逆变器的输出功率因数。控制信号的 误差会造成输出电压和电流的不同相位,从而降低功率因数。 2. 调节电路的设计:并联逆变器中的调节电路用于对逆变模块进行 控制,它的设计合理与否直接影响到并联逆变器的输出功率因数。合 理设计调节电路可以减小输出电压和电流之间的相位差,提高功率因数。 3. 负载特性:并联逆变器的输出功率因数还受到负载特性的影响。 负载特性包括负载电阻、负载电感和负载电容等参数,不同的负载特 性对功率因数的影响程度不同。 四、提高并联逆变器输出功率因数的方法 1. 控制信号的精确度:提高控制信号的精确度是提高并联逆变器输 出功率因数的关键。可以采用精密的测量仪器对输出电压和电流进行 监测和调节,确保输出电压与电流的相位差最小。 2. 优化调节电路设计:改进并联逆变器中的调节电路设计,采用合 适的控制策略和电路拓扑结构,提高输出电压和电流的同相性,从而 提高功率因数。 3. 固定功率因数控制:在实际应用中,可以采用固定功率因数控制 策略。通过对逆变器的控制系统进行优化,使得输出功率因数始终保 持在设定值范围内。 五、并联逆变器输出功率因数的应用

逆变电源并联控制技术

逆变器的并联运行技术 摘要:介绍多个电源模块并联使用时,会产生的问题及其解决方法。 关键词:电源模块并联运行均流 信息技术的迅速发展,对其供电系统的容量、性能和可靠性要求越来越高,也推动着电力电子技术的研究不断深入,研究领域不断拓宽。多模块并联实现大容量电源被公认为当今电源变换技术发展的重要方向之一。多个电源模块并联,分担负载功率,各个模块中主开关器件的电流应力大大减小,从根本上提高可靠性、降低成本。同时,各模块的功率容量减小而使功率密度大幅度提高。另外,多个模块并联,可以灵活构成各种功率容量,以模块化取代系列化,从而缩短研制、生产周期和降低成本,提高各类开关电源的标准化程度、可 维护性和互换性等。 80年代国外开始研究DC/DC变换器并联运行技术,现已取得实用性的成果,而新的均流技术、系统稳定性等方面的研究仍在不断深入。同主电路和控制电路的研究发展过程一样,逆变器并联运行技术的研究也是在借鉴DC/DC并联技术的基础上不断深入。但由于是正弦输出,其并联运行远比直流电源困难,首先要解决三个问题: (1)两台或多台投入运行时,相互间及与系统的频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才能投入,否则可能给电网造成强烈冲击或输出失真。而且并联工作过程中,各逆变器也必须保持输出一致,否则,频率微弱差异的积累将造成并联系统输出幅度的周期性变化和波形畸变;相位不同使输出幅度不稳。 (2)功率的分配包括有功和无功功率的平均分配,即均流包括有功和无功均流。直流电源的均流技术不能直接采用。 (3)故障保护。除单机内部故障保护外,当均流或同步异常时,也要将相应逆变器模块切除。必要时还要实现不中断转换。 目前,实现逆变器并联运行的几类典型方法有: 1 自整步法[1][2][3] 并联系统中各模块是等价的,没有专门的控制模块。通过模块间的均流线实现同步和均流,源于航空恒速恒频(CSCF)电源的自整步并联技术[2]。其基本原理是(见图1):

电力电子技术在电力逆变器中的应用

电力电子技术在电力逆变器中的应用电力电子技术是一门充满活力的学科,可以实现电力的转换和控制。在电力逆变器中,电力电子技术的应用发挥着重要的作用。本文将探 讨电力电子技术在电力逆变器中的应用,为读者提供一个全面了解该 领域的视角。 一、概述 电力逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,其应用广泛,比 如太阳能发电系统、风力发电系统、电动汽车等等。电力逆变器的核 心部分就是电力电子器件,包括开关器件、控制电路和滤波电路等。 而电力电子技术正是应用于这些电力逆变器中的关键技术之一。 二、开关器件的应用 在电力逆变器中,开关器件被广泛用于直流到交流的转换过程。常 见的开关器件包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属氧 化物半导体场效应晶体管)等。这些开关器件具有高效率、快速响应 和可靠性强的特点,使得电力逆变器在不同工况下都能正常运行。 三、控制电路的应用 电力逆变器的控制电路起到了调节电流和电压的重要作用。通过精 确控制开关器件的通断时间,可以实现对交流输出信号频率、幅值和 相位的控制。控制电路应用了众多电力电子技术,比如脉宽调制技术(PWM),采样保持技术以及电流、电压反馈等,以实现逆变器的稳 定运行和高质量的交流输出。

四、滤波电路的应用 电力逆变器输出的交流信号会带有一定的谐波成分,为了保证输出 信号的质量,需要通过滤波电路对其进行滤波处理。滤波电路通常由 电感、电容等元件组成,能够有效抑制谐波分量,提高输出波形的纯度。电力电子技术在滤波电路的设计和优化中起到了关键作用,能够 提高逆变器的输出质量。 五、应用案例 如今,电力逆变器的应用已经非常广泛。以太阳能发电系统为例, 光伏电池会产生直流电,通过电力逆变器将直流电转换为交流电,以 满足家庭或工业用电需求。在这个过程中,电力电子技术发挥了重要 作用,保证了光伏发电系统的可靠性和高效运转。 六、未来发展趋势 随着可再生能源的快速发展和应用需求的日益增长,电力逆变器的 应用前景广阔。未来,电力电子技术在电力逆变器中的应用将更加深 入和先进,可以预见,逆变器将变得更小巧、更高效、更稳定。同时,新的开关器件、控制算法和滤波技术的出现将进一步推动电力电子技 术的创新。 结论 电力电子技术在电力逆变器中的应用为实现直流到交流的转换提供 了重要手段。通过开关器件、控制电路和滤波电路等技术的应用,逆 变器能够高效、稳定地将直流电转换为交流电,为可再生能源的利用

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率

解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率电力电子技术在现代能源系统中扮演着重要的角色,其中并联逆变器作为一个核心组件,在输出功率方面具有关键作用。本文将解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率,介绍其原理、应用以及未来发展趋势。 一、并联逆变器的基本原理 并联逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置,其输出功率通常用于驱动各类负载设备。在并联逆变器中,多个逆变器模块通过并联连接,以实现输出功率的较大化。这种架构在电力系统中广泛应用,常见于太阳能发电、风能发电以及电力传输等领域。 二、并联逆变器的应用 1. 太阳能发电系统中的并联逆变器 太阳能光伏发电系统中,光伏阵列会产生直流电能,而家庭和工业设备通常使用交流电能。因此,必须使用并联逆变器将光伏阵列的直流电能转换成交流电能。并联逆变器能够有效提高光伏发电系统的效率,同时实现对电网的并网供电。 2. 风能发电系统中的并联逆变器 风能发电系统中,由风力发电机产生的电能通常是一个变化的直流电源。为了将其转换为稳定的交流电能,需要使用并联逆变器进行转

换。并联逆变器在风能发电系统中不仅提高了功率输出效率,还能够实现对电网的接入。 3. 电力传输系统中的并联逆变器 在电力传输系统中,特别是高压直流输电系统(HVDC),并联逆变器扮演着非常重要的角色。通过使用并联逆变器,可以将高压直流输电系统的直流电能转换为交流电能,实现对大规模电网的接入。 三、并联逆变器输出功率的优势 并联逆变器在电力电子技术中具有多个优势,使其成为输出功率控制的理想选择: 1. 增加系统总功率:通过并联多个逆变器模块,可以实现输出功率的叠加,从而提高系统总功率。 2. 提高系统可靠性:由于并联逆变器具有冗余性,一个逆变器模块故障时,其他模块可以接管其功率输出,保证系统的稳定运行。 3. 降低电流和电压的损耗:并联逆变器可以将系统输出功率均匀分配给多个逆变器模块,降低每个模块的电流和电压,减少能量损耗。 4. 可扩展性:通过增加或减少逆变器模块的数量,可以灵活地调整系统的输出功率。 四、并联逆变器输出功率的未来发展 随着电力电子技术的快速发展,未来并联逆变器输出功率的研究将朝着以下方向发展:

并网逆变器控制策略

并网逆变器控制策略 在光伏发电系统中,逆变器是将直流电转换为交流电的核心设备,起着关键的作用。并网逆变器作为一种常见的类型,具备将太阳能光伏发电系统产生的直流电能转换为交流电,并将其注入电网的功能。而并网逆变器的控制策略,则决定了光伏发电系统的工作效率和稳定性。本文将讨论并网逆变器控制策略的相关问题。 一、传统的在传统的并网逆变器控制策略中,主要采用的是电压源逆变器控制方法。这种方法通过控制输出电压的幅值和频率,使得逆变器的输出电压与电网电压保持同步,实现无间断地将太阳能发电系统的电能注入电网。这种控制策略结构简单,控制稳定性较高,但在面对复杂的电网情况时可能存在一些问题。在电网故障或不稳定的情况下,传统的控制策略可能无法实时调整逆变器的输出电压和频率,导致逆变器无法正常工作。 二、改进的为了提高并网逆变器的工作效率和稳定性,研究者们提出了一系列的改进控制策略。其中较为常见和有效的策略包括以下几种: 1. 频率和电压双闭环控制策略:将传统的电压源逆变器控制策略与频率闭环控制策略相结合,通过控制输出电压和频率的误差信号,调整逆变器的工作参数。这种策略能够使逆变器在面对电网电压波动和故障时,能够更加灵活地调整输出电压和频率,维持系统稳定运行。 2. 预测控制策略:通过预测电网的电压和频率变化趋势,进行先行控制,使逆变器能够提前调整输出电压和频率,以适应电网变化。这

种策略能够有效降低电网波动对逆变器性能的影响,提高逆变器的稳 定性和响应速度。 3. 智能控制策略:利用人工智能和模糊控制等技术,根据电网状态 和逆变器工作参数的实时反馈信息,智能地调整逆变器的控制策略。 这种策略能够根据不同的电网情况和工作条件,实时选择最优的控制 方式,提高逆变器的工作效率和适应性。 三、并网逆变器控制策略的发展趋势 随着太阳能光伏发电技术的不断发展和应用,对并网逆变器的要求 越来越高。未来并网逆变器控制策略的发展趋势主要体现在以下几个 方面: 1. 多元化控制策略的融合:将传统的控制策略与改进的控制策略相 结合,形成更加多元化和灵活的控制方案。 2. 智能化控制策略的应用:利用机器学习、深度学习等人工智能技术,开发智能化的逆变器控制系统,使逆变器能够自主学习和优化控 制策略,提高系统的稳定性和工作效率。 3. 多能源互联网的整合:将并网逆变器与其他能源转换设备相连接,实现多能源之间的互联互通,提高能源利用效率和系统整体性能。 综上所述,随着太阳能光伏发电技术的快速发展,对并网逆变器控 制策略的要求也在不断提高。传统的控制策略存在一定的局限性,因 此改进的控制策略不断涌现。未来的发展趋势是多元化和智能化的控

微电网逆变器并联控制策略研究

微电网逆变器并联控制策略研究 邵明强 【摘要】随着电力电子技术的日益发展,基于逆变器的分布式发电得到了大规模应用.多模块并联运行以扩大电源容量是当今电源变换技术发展的重要方向之一,大大提高了系统的灵活性和可靠性.但同时,多台逆变器的并联系统也存在着一些问题亟待解决.介绍和分析了针对并联逆变器间负荷均分问题,并提出了带有虚拟阻抗的下垂控制方式的控制策略.首先介绍了当今常用的主要逆变器并联控制技术,其中下垂控制的无互连线控制技术具有明显的优势和发展潜力.然后介绍了两台逆变器的并联系统,并从理论和仿真中引出了由于各逆变器间的参数差异而产生环流的问题.接着介绍了下垂控制与虚拟阻抗控制策略,以解决由于环流造成的负载功率不均分问题.最后,在simulink中进行了仿真中,得出了加入虚拟阻抗控制后的下垂控制方式,在工频和高频情况下,都能很好地做到功率均分,且改善输出电压的波形畸变,验证了结论的正确性. 【期刊名称】《电力与能源》 【年(卷),期】2016(037)003 【总页数】4页(P304-307) 【关键词】微电网;电力电子技术;逆变器并联控制技术;下垂控制策略;虚拟阻抗控制策略 【作者】邵明强 【作者单位】浙江浙能集团嘉兴发电有限公司,浙江嘉兴314000

【正文语种】中文 【中图分类】TM464 随着DG的大量引入,逆变器的应用不可或缺。通常采用多模块并联运行以扩大 电源容量。但是在逆变器并联运行状态中,必须保持各逆变器的输出电压的幅值、相位、频率及各逆变器参数相同,否则各逆变电源的输出电流会有差异,出现环流。该环流的存在,使得各逆变器无法平均分担负载功率,从而增加了个别逆变器的负担,增加系统的损耗,严重时会损坏功率器件使系统崩溃,导致供电中断。因此,必须采取有效的环流抑制措施来实现并联系统的可靠运行。 2台逆变器的并联系统等效图见图1。 定义环流如下: 可以看出,环流与各逆变器的空载输出电压的幅值、相位、频率以及等效输出阻抗等因素有关。在实际并联系统中,逆变器各自的输出阻抗不可能完全相同。因此也就成为了产生环流的主要因素。改变阻抗参数时的有功环流和无功环流曲线如图2所示。 按照逆变单元间有无信号线来分类,则可分为有连线并联技术和无连线并联技术。有连线技术中又分为集中控制方式、主从控制方式和分散逻辑控制方式。他们的共同特点都是通过信号线来传递各逆变单元的信息。由于信号线的引入,增大了风险的可能,在长距离传输时会带来较大干扰。 而无联线技术中则去掉了该信号线,电力线通信并联,和下垂特性控制方式。由于电力线通信并联的控制方式易受外界干扰,一些研究采用光纤的方式进行信号的传输以减小电磁干扰,但同时增加了成本。而下垂控制方式从其并联系统的数学模型出发,可完全消除信号线,同时避免干扰,是目前较有效的方式。 3.1 功率理论

三相逆变器并联控制主从控制策略

三相逆变器并联控制主从控制策略 1. 引言 1.1 概述 本文旨在研究并探讨三相逆变器并联控制主从控制策略。随着电力系统的快速发展和需求增加,三相逆变器在可再生能源领域以及工业应用中得到了广泛应用。同时,并联控制作为一种提升系统性能和可靠性的手段,也受到了越来越多的关注。因此,通过深入了解三相逆变器控制策略以及主从控制原理,进一步研究并验证并联控制的必要性与优势,对于提高电力系统的效率和可靠性具有重要意义。 1.2 文章结构 本文共分为五个部分进行阐述。首先,在引言部分,我们将概述文章的背景和意义,并对文章内容进行简要介绍。接下来,在“二、三相逆变器控制策略”中,我们会介绍三相逆变器的基本原理,并列举出其他常见的控制策略。然后,在“三、主从控制策略及其设计原理”一节中,我们将详细讨论主从控制架构的概述、工作原理以及应用范围和局限性。在“四、实验研究与结果分析”中,我们将介绍实验的设置与测试平台,并对不同并联控制策略的性能进行对比分析。最后,在“五、结论与展望”部分,我们会总结本次研究的工作成果,并展望未来可能的研究方向。

1.3 目的 本文的目的在于提供关于三相逆变器并联控制主从控制策略方面的详细阐述和深入理解。通过本文内容的阅读,读者将能够了解三相逆变器控制策略的基本原理和常见方法,并深入学习主从控制策略的设计原理以及其在工程领域中的应用。此外,通过对不同并联控制策略性能进行实验研究与结果分析,读者还可以对这些控制策略的性能进行更加全面地了解和比较。最终,希望通过本文的撰写能够为相关领域的研究工作提供一定参考价值,并促进该领域技术水平的进一步提高。 2. 三相逆变器控制策略: 2.1 三相逆变器基本原理:三相逆变器是一种电力电子设备,用于将直流电源转换为交流电源。其基本原理是通过控制开关器件的导通和断开来改变输出电压的形式和幅值。在三相逆变器中,通常采用六个双向开关(IGBT或MOSFET)来实现对正弦波输出的控制。 2.2 其他常见控制策略:除了主从控制策略外,还存在一些其他常见的三相逆变器控制策略。例如: - 前馈闭环控制:通过测量输出电压并进行反馈调节,以实现输出电压的精确控制。 - 同步PWM控制:通过使用脉冲宽度调制技术,使得三个相位延时的PWM信号保持同步,并且频率和幅值可以根据需要进行调整。

并网逆变器控制策略研究报告

并网逆变器控制策略研究 帅 (理工大学电气与电子工程学院,255091) 摘要:并网逆变器的控制策略是实现有效并网的关键。本文介绍了根本的调制技术与电压相位检测技术,为后续控制策略的展开打下了根底。接下来,对目前主流的几种环控制策略进展了分析,并选择基于网侧电压定向的直接电流控制策略进展了设计。 关键词:并网逆变器控制策略调制检测技术环控制 中图分类号:TK81 文献标识码:A 在三相并网逆变器控制系统中,并网的电流必须是与电网电压同频同相的正弦波电流,另外直流侧母线电压的稳定也非常重要。并网逆变器的控制通常采用双闭环的控制方案。外环采用直流母线电压环,以控制母线电压的稳定;环常采用的有两种控制方案,一种是电流环闭环,另外一种是采用直接功率控制,环的作用主要是跟踪外环输出的指令信号,如实现电流的正弦控制或者系统的有功功率无功功率的控制。环控制动态性能的好坏对外环有着直接影响,因此控制系统的环设计非常关键。 环采用的两种主要控制方案中,电流环控制技术又分为间接电流控制和直接电流控制。间接电流控制不需要采取电流信号,控制构造相对简单,但是对系统的参数很敏感,不利于滤波参数的设计,系统的动态性能较差,此种控制方式主要用在动态响应要求不高的场合。直接电流控制以实际电流采样作为反应量,系统的动态性能很高,便于系统参数的设计,但是控制算法相对复杂。环的另外一种控制方案是采用直接功率控制,系统的有功和无功实现了解耦控制,由瞬时无功功率理论,系统的有功分量和无功分量可以在两相静态坐标系下得到,也使坐标变换得以简化,系统的动态响应快。 除了上面两种环控制方案外,基于虚拟磁链的环控制技术也得到广泛关注。将并网逆变器的网侧看作一台虚拟电机,虚拟电机的定子电感和定阻对应网侧电感及等效电阻。虚拟磁链对应网侧电压的积分。虚拟磁链的控制方案不需要采取网侧电压,使系统构造简化,提高了系统因网侧电压畸变引起的扰动,不过控制算法相对繁杂。 1 PWM调制技术及电压相位检测介绍 1.1 PWM调制技术 PWM控制技术被广泛应用在变频调速和各种需要变流场合,其在逆变电路中的应用最广,也正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了PWM技术在电力电子技术中的重要地位。本节着重介绍一下几种主要的调制技术。 PWM〔Pulse Width modulation〕调制技术被广泛应用在逆变器场合。主要的电压型PWM 逆变器有正弦波PWM逆变器、提高直流电压利用率PWM型逆变器、消除特定谐波PWM 逆变器、优化同步式PWM逆变器、跟踪型PWM逆变器、Delta逆变器。逆变器常用PWM 的调制技术有SPWM、SHEPWM、CHBPWM、SVPWM。

光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 近年来,光伏发电逐渐成为一种可持续发展的能源形式。在光伏发电系统中,光伏并 网逆变器起着不可或缺的作用,将直流电能转换为交流电能,并将其注入电力网络中。光 伏并网逆变器控制策略的研究对于提高光伏发电系统的整体效率和稳定性具有重要意义。 光伏并网逆变器的控制策略可以分为两大类:传统控制策略和新型控制策略。传统控 制策略主要包括电压控制、频率控制和功率控制。在电压控制策略中,逆变器通过调节输 出电压来控制光伏发电系统注入电力网络的功率。在频率控制策略中,逆变器通过调节输 出频率来控制光伏发电系统注入电力网络的功率。在功率控制策略中,逆变器通过调节光 伏阵列的输出功率来控制光伏发电系统注入电力网络的功率。传统控制策略简单易行,但 在处理变化较大的工况和应对系统故障时表现不佳。 为了提高光伏并网逆变器的控制性能,许多新型控制策略被提出。基于模型预测控制 的策略可以通过建立逆变器和电力网络的数学模型,预测未来一段时间的光伏发电系统输 出功率,从而优化逆变器的控制策略。基于人工智能算法的控制策略,如神经网络控制和 遗传算法控制,也被用于光伏发电系统的逆变器控制中,以提高系统的稳定性和响应速 度。 除了控制策略的研究,还有一些其他因素也会影响光伏并网逆变器的性能。逆变器的 效率、响应速度和谐波抑制能力等都会对系统的整体性能产生影响。研究者们还对逆变器 的拓扑结构和工作原理进行了深入研究,以寻求更好的性能。 光伏并网逆变器控制策略的研究对于提高光伏发电系统的整体效率和稳定性至关重要。传统控制策略和新型控制策略都在不断发展并取得了一定的研究成果。逆变器的拓扑结构 和工作原理也会对逆变器的性能产生影响。未来,我们还需要进一步探索新的控制策略和 优化逆变器的设计,以实现光伏发电系统的最大化效益。

单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略研究

单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略探究 然而,单相光伏逆变器并联系统在实际应用中仍存在一些问题。例如,当系统中存在不同功率的光伏电池板时,各个光伏逆 变器的输出功率不平衡,造成能量损耗和电网负荷不均衡。此外,光伏逆变器输出功率受到天气条件、负载变化等因素的影响,不 稳定性较高。因此,如何有效地实现光伏逆变器并联系统的调整 和控制成为了探究的关键。 FCS-MPC(Frequency Containment System with Model Predictive Control)策略是一种基于模型猜测控制的频率约束系统 控制策略。该策略通过建立系统的动态模型,猜测输出频率的变 化趋势,并依据频率波动的幅度和方向调整光伏逆变器的功率输出,以保持电网频率的稳定。FCS-MPC策略通过优化逆变器的功率输出,最大限度地提高系统的功率利用率和稳定性。 在单相光伏逆变器并联系统中,接受FCS-MPC策略能够实 现对系统的有效调整和控制。起首,通过建立光伏逆变器的动态 模型,猜测系统的输出频率变化状况。然后,依据电网频率波动 的幅度和方向,调整各个光伏逆变器的功率输出,以实现对系统 的动态调整。最后,通过监测和反馈控制,实时调整光伏逆变器 的功率输出,保持系统的稳定运行。 FCS-MPC策略在提高单相光伏逆变器并联系统的性能方面具有显著的优势。起首,通过猜测和调整光伏逆变器的功率输出,

可以有效地优化系统的功率利用率,缩减系统的能量损耗。其次,通过动态调整光伏逆变器的功率输出,可以使每个逆变器的输出 功率相对均衡,防止系统负载不均衡问题。最后,通过实时监测 和反馈控制,可以快速响应系统变化,保持系统的稳定性和可靠性。 综上所述,对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。通 过建立系统的动态模型和实施模型猜测控制,可以实现对光伏逆 变器输出功率的精确调整和控制,保持系统的稳定运行。将来的 探究可以进一步优化FCS-MPC策略,提高系统的功率利用率和 调整性能,为光伏逆变器并联系统的应用和进步提供更多的技术 支持 总之,FCS-MPC策略在单相光伏逆变器并联系统的调整和控制中具有重要的作用。通过建立系统的动态模型和猜测光伏逆变 器的功率输出,可以实现对系统的有效调整和控制。该策略能够 优化系统的功率利用率,缩减能量损耗,并防止系统负载不均衡 问题。同时,通过实时监测和反馈控制,可以快速响应系统变化,保持系统的稳定性和可靠性。将来的探究可以进一步优化FCS-MPC策略,提高系统的性能和调整性能,为光伏逆变器并联系统 的应用和进步提供更多的技术支持

逆变器并联控制电路设计方案

逆变器并联控制电路设计方案 逆变器并联控制电路设计方案 简介 本文旨在提供一种优秀的逆变器并联控制电路设计方案,以满足逆变器并联操作的需求。该方案将详细介绍逆变器并联原理、电路设计要点、安全保护措施等内容,帮助解决相关问题。 逆变器并联原理 •并联多台逆变器可实现功率叠加,提高整体输出能力。 •并联逆变器需要具备相同的额定电压和频率。 •并联逆变器需要具备相同的电流分配能力。 电路设计要点 1.选用合适的并联控制器或微处理器,用于实现并联逆变器的同步 控制和通信。 2.确定逆变器的参数,包括额定电压、频率、电流分配等,并保证 各台逆变器参数一致。 3.设计逆变器输出电路,包括滤波器、功率级和输出变压器等。 4.设计逆变器的控制电路,包括开关驱动、保护电路等。

5.考虑逆变器的故障检测和容错策略,确保系统的可靠性和稳定性。安全保护措施 1.采用逆变器过电流保护电路,防止过电流损害逆变器和负载设备。 2.设计逆变器过温保护电路,有效避免逆变器过热导致故障。 3.引入逆变器过压和欠压保护电路,避免过高或过低电压对系统造 成损坏。 4.配备逆变器短路保护电路,保护逆变器和电路免受短路故障的影 响。 结论 通过本方案提供的逆变器并联控制电路设计方案,可实现逆变器 的并联操作,并满足功率叠加需求。此外,安全保护措施将确保逆变 器系统的可靠性和稳定性。请根据具体需求实施该方案,并在设计中 充分考虑逆变器的参数和保护电路的设计。 方案实施步骤 1.确定需求:明确并联逆变器的功率需求和实际应用场景,确定并 联逆变器数量。 2.选择逆变器型号:选择适合的逆变器型号,确保其具备并联操作 的能力,并满足功率需求。 3.设计并联控制电路:选用合适的并联控制器或微处理器,设计并 联控制电路,实现逆变器的同步控制和通信。

逆变器滑模控制策略研究

逆变器滑模控制策略研究 逆变器滑模控制策略研究 概述 逆变器在电力电子技术中起到了至关重要的作用,它能将直流电转换为交流电,并被广泛应用于各种领域,如电力系统、风能、太阳能等。然而,逆变器存在着输出电压波动、能量损耗大等问题,为了解决这些问题,研究者们提出了许多控制策略,其中滑模控制策略成为了一种常用的方法。本文将重点研究逆变器滑模控制策略,探讨其原理、优点和应用。 滑模控制策略原理 滑模控制策略基于滑模面的概念,通过引入滑模面来实现对逆变器的控制。滑模面是一个超平面,能够将系统的状态点分为两个不同的区域。在滑模控制中,目标就是使系统状态的轨迹获得滑模面,并沿着滑模面滑动到期望状态点。通过控制滑模面的设计,可以使逆变器输出电压稳定,并有效减小电压波动。 滑模控制策略的优点 滑模控制策略具有以下几个优点: 1. 鲁棒性强:滑模控制策略对于模型参数的不确定性和 外界干扰具有较强的鲁棒性,能够保证系统的稳定性和可靠性。 2. 快速响应:滑模控制策略能够快速响应系统的变化, 当系统发生扰动时能够迅速调整控制信号,保持逆变器输出的稳定性。 3. 误差收敛快:滑模控制策略能够将系统状态快速从初 始状态收敛到期望状态,使输出电压达到指定值。 4. 简单实现:滑模控制策略算法相对简单,易于工程实现,能够满足实际应用的需求。

滑模控制策略的应用 滑模控制策略在逆变器中的应用十分广泛。以下是几个典型的应用案例: 1. 电力系统中的滑模控制:滑模控制策略可以应用于电 力系统中的逆变器控制,通过控制逆变器输出电压的稳定性,能够改善电力系统的安全性和稳定性。 2. 太阳能逆变器中的滑模控制:太阳能逆变器的输出电 压受到太阳辐射、温度等因素的影响,通过采用滑模控制策略,可以实现对太阳能逆变器输出电压的精确控制,提高太阳能发电的效率。 3. 风能逆变器中的滑模控制:由于风资源具有不稳定性,风能逆变器的输出电压常常存在波动。滑模控制策略能够快速响应风速变化,实现对风能逆变器输出电压的稳定控制,提高风能发电的可靠性。 结论 逆变器滑模控制策略是一种有效的控制方法,在逆变器的稳定性和精确性控制方面具有很大优势。通过控制滑模面的设计,可以使逆变器输出电压稳定,并且具有鲁棒性强、快速响应、误差收敛快和简单实现等优点。滑模控制策略在电力系统、太阳能和风能等领域的应用有着广泛的前景。未来,应继续深入研究滑模控制策略,不断完善其理论和应用,为逆变器控制提供更多解决方案 滑模控制策略在逆变器应用中具有广泛的前景。通过控制滑模面的设计,可以实现逆变器输出电压的稳定性和精确控制,从而提高电力系统、太阳能逆变器和风能逆变器的效率和可靠性。滑模控制策略具有鲁棒性强、快速响应、误差收敛快和简

电力电子控制策略

电力电子控制策略 随着电力电子技术的不断发展和应用,电力系统的有效控制成为保 障系统可靠性和稳定运行的关键环节。本文将介绍几种常见的电力电 子控制策略,包括直流调整、逆变器控制、谐波滤波和功率因数校正。 一、直流调整 直流调整是电力电子控制中常见的一种策略。在电力系统中,比较 常见的直流调整器有直流稳压器和直流变换器。直流稳压器用于将输 入电压调整到稳定的直流电压值,以满足后续电力设备的供电要求。 而直流变换器则可以将直流电流转换为交流电流,以满足不同负载的 需求。 二、逆变器控制 逆变器是将直流电源转换成交流电源的装置,被广泛应用于太阳能 光伏发电、风力发电和电动汽车充电等领域。逆变器的控制策略主要 包括PWM调制、多电平逆变和谐波消除等。其中,PWM调制是一种 常用的控制策略,通过改变开关管的导通和关断时间来控制输出电压 的幅值和频率,以实现对逆变器输出的精确控制。 三、谐波滤波 在电力系统中,负载的非线性特性会引入大量的谐波电流,对电力 设备的正常运行造成影响甚至损坏。为了解决这个问题,谐波滤波技 术应运而生。谐波滤波器通过引入谐波电流的反向干扰来抵消负载所 产生的谐波电流,从而达到谐波消除的效果。谐波滤波器一般采用并

联谐振回路或串联谐振回路的形式,具有良好的谐波抑制效果和低损耗特性。 四、功率因数校正 电力系统中,负载的功率因数对电网的稳定运行和能源利用效率具有重要影响。功率因数校正是通过控制电力设备的输入电流相位和调整负载电压大小,使得电力设备的功率因数接近于1,以减少系统的无功功率损耗。常用的功率因数校正技术包括谐振式功率因数校正、串级功率因数校正和并联谐振功率因数校正等。 综上所述,电力电子控制策略在电力系统中起着重要的作用。直流调整、逆变器控制、谐波滤波和功率因数校正等策略的应用,能够有效地提高电力设备的运行效率和稳定性,减少能源损耗和系统故障的发生。随着技术的发展,相信电力电子控制策略将在未来的能源领域中发挥越来越重要的作用。

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